帥哥
隨著科技的進步，無人機編隊表演越來越受到歡迎與喜愛，這也正在代替?zhèn)鹘y(tǒng)的煙花成為新型的多元化的一種傳媒手段。許多的節(jié)假日活動，景區(qū)宣傳，企業(yè)宣傳，展會活動宣傳，都用到了無人機編隊表演而更加的聚集人氣。
那無人機編隊表演應用到了哪些技術(shù)手段，又如何實現(xiàn)的呢？四川宇時創(chuàng)新科技有限公司發(fā)布的無人機編隊表演技術(shù)將一步一步為大家進行技術(shù)解密。讓大家更好的了解無人機編隊表演背后的技術(shù)。
今天介紹的是無人機編隊表演的硬件：
1、機架動力套裝
2.無人機飛控系統(tǒng)，根據(jù)目前市場的主流，我們選擇pixhack作為我們的飛控硬件。該硬件能同時支持ardupilot與PX4的固件，我們編隊表演的固件也是基于上述的固件進行進一步定制開發(fā)來實現(xiàn)無人機編隊表演的功能。
3.無人機集群數(shù)傳系統(tǒng)
4.無人機集群RTK定位系統(tǒng)
5.LED驅(qū)動控制系統(tǒng)
要進行無人機集群編隊表演第一個是要解決無人機定位的問題，傳統(tǒng)的GPS定位的誤差在3M左右，氣壓計的誤差也在米級別。所以要在夜空中呈現(xiàn)出漂亮的圖案，需要使用到RTK高精度定位系統(tǒng)。主流的RTK定位方案采用ublox M8P ，最新的采用ublox f9p兩種方案。但基本原理都是一一致的。都是基站發(fā)送RTK（RTCM）修正數(shù)據(jù)給移動站。
基于Ardupilot的MP地面站已經(jīng)能夠做到將RTK的修正數(shù)據(jù)通過飛控的數(shù)傳系統(tǒng)發(fā)送給無人機，無人機再發(fā)送給移動站。這樣充分的利用了飛控的數(shù)傳系統(tǒng)。
但是呢，我們無人機編隊要實現(xiàn)一個地面站控制成百上千臺無人機實現(xiàn)集群表演，首先要解決的就是通信的問題。
目前主流的有xbee，zigbee，lora，3DR無線數(shù)傳，WiFi，4G等通信方案。
為了方便的接入地面站管理，我們推薦使用wifi和4G這兩種方案中任選一種。
使用wifi的優(yōu)勢在于不用接入互聯(lián)網(wǎng)，整個飛機都在局域網(wǎng)中，使用大功率基站wifi的傳輸距離半徑也可達到400米左右，滿足編隊的應用場景。但是缺點在于2.4G的通信容易受干擾，我們有一次同時和手工飛了6臺飛機，近距離情況下容易被遙控器和2.4G的圖傳設(shè)備干擾。不過拉開距離后問題得以解決。通信的距離有限。不過可以通過增加AP數(shù)量來解決。便攜性與經(jīng)濟性都是十分的可觀。
使用4G數(shù)傳的優(yōu)勢在于通信簡單，采用4G數(shù)傳可以有效的解決無人機編隊表演組網(wǎng)的問題，因為這個網(wǎng)絡已經(jīng)通過運營商解決了，同時也降低了通信受干擾的問題，通信距離也是有保障的。4G網(wǎng)絡有什么缺陷呢？1.經(jīng)濟性太差，4G數(shù)傳的價格遠遠高于wifi的價格。2.每臺4G數(shù)傳需要配一張SIM卡，SIM卡不方便管理是否正常。3.4G數(shù)傳的高度太差，一般正常的4G數(shù)傳高度在離地300米左右就會沒有信號，我們?nèi)ツ暄邪l(fā)的4G數(shù)傳的高度可以達到1500米左右。這個高度確實是一個問題，但這對于編隊表演來說是完全足夠使用的。所以目前采用4G方案的廠家也是非常的多。4G數(shù)傳還有一個問題就是對于基站依賴性特別大，如果某地同時容納的人數(shù)太多的話，會導致基站處理不過來，這樣會導致4G無法工作。（國慶節(jié)有一次，有一家現(xiàn)場超過3萬人，4G沒有信號）?？偟膩碚f采用4G數(shù)傳的方案是瑕不掩瑜，很值得推薦使用4G數(shù)傳進行編隊。
還是回到RTK的問題，為了讓集群的RTK正常工作，（注意移動端的RTK只需要接收RTK修正數(shù)據(jù)即可，無需發(fā)送數(shù)據(jù)給基站端），我們需要讓基站的RTK修正數(shù)據(jù)發(fā)送給移動端。主流的有2種處理方式：
1.基站直接通過無線數(shù)傳廣播的形式發(fā)送給移動端。這個方案也是目前采用的最多的方式。采用P900的傳輸距離可達10KM+，這種也是很可靠的。
2.通過將RTK修正數(shù)據(jù)通過地面站軟件發(fā)送給飛控，飛控發(fā)送給移動端。這種方式總的來說是比較冗余的，好處來說是可以節(jié)約一個數(shù)傳的成本。
目前我們采用的方式是將兩者結(jié)合起來，采用雙路數(shù)傳設(shè)計。通過單獨的RTK基站軟件通過無線和WIFI同時發(fā)送RTK修正數(shù)據(jù)給飛控，飛控解析后發(fā)送給移動站。這樣，在任意一路RTK修正數(shù)據(jù)發(fā)送失敗的情況下，另外一路的冗余可以保證RTK修正數(shù)據(jù)能及時的發(fā)送給移動站。保障定位的準確性（已申請專利）。
好了，無人機編隊表演第一步，高精度定位已經(jīng)完成。
關(guān)注 四川宇時創(chuàng)新科技有限公司
編輯于 2019-10-14
